本實(shí)用新型涉及一種宇航用元器件試驗(yàn)結(jié)構(gòu),屬于宇航用元器件領(lǐng)域。
背景技術(shù):
振動(dòng)、沖擊試驗(yàn)是宇航用元器件升級(jí)篩選試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)必不可少的重要試驗(yàn)內(nèi)容。試驗(yàn)可確定器件經(jīng)受動(dòng)態(tài)應(yīng)力的能力,測(cè)定在規(guī)定頻率范圍內(nèi),振動(dòng)對(duì)器件的影響,測(cè)量在振動(dòng)條件下器件所產(chǎn)生的電噪聲,測(cè)定器件能否適用在需經(jīng)受中等嚴(yán)酷程度沖擊的電子設(shè)備中。目前,宇航型號(hào)所使用的高等級(jí)、高可靠性元器件的品種和數(shù)量越來越多。在實(shí)際質(zhì)量保證工作中,會(huì)遇到各種不同形式,各種封裝及各種材料及造價(jià)昂貴的元器件,這就需要研制各種適應(yīng)性的振動(dòng)、沖擊試驗(yàn)夾具,用于元器件的振動(dòng)、沖擊試驗(yàn)。
國內(nèi)外對(duì)于CCD圖像傳感器有多種試驗(yàn)固定方式,常用的固定方式有夾具法和膠貼法。膠貼法理論上適合于各種封裝元器件的固定,但對(duì)復(fù)雜封裝元器件或高量級(jí)的振動(dòng)、沖擊試驗(yàn)?zāi)z貼法并不可靠,易造成顯性損害并有可能造成元器件的隱形損傷,目前在宇航高等級(jí)元器件的振動(dòng)、沖擊試驗(yàn)中已基本不采用。
夾具法一般根據(jù)具體需求自行設(shè)計(jì)制造夾具。同時(shí),對(duì)于CCD圖像傳感器的振動(dòng)、沖擊試驗(yàn)又有其特殊性。比如,CCD圖像傳感器基體材料與上蓋透光材料為不同材質(zhì),CCD圖像傳感器的玻璃蓋板質(zhì)地比較脆,在力場(chǎng)中容易造成碎裂,因此要對(duì)CCD圖像傳感器玻璃蓋板部分進(jìn)行專門保護(hù);再如,玻璃蓋板與四周的陶瓷材料不在同一平面上,容易導(dǎo)致受力不均等;此外,CCD圖像傳感器對(duì)靜電防護(hù)也有一定的要求。這些都是目前夾具設(shè)計(jì)中的難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的技術(shù)解決問題是:為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種宇航用元器件試驗(yàn)結(jié)構(gòu),以更好地完成振動(dòng)沖擊試驗(yàn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:
一種宇航用元器件試驗(yàn)結(jié)構(gòu),包括夾具本體和蓋板,夾具本體為立方體結(jié)構(gòu),每個(gè)面為內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu),在每個(gè)面上設(shè)置有放置CCD圖像傳感器的樣品放置孔,每個(gè)面上的樣品放置孔軸對(duì)稱或中心對(duì)稱,防止CCD圖像傳感器在振動(dòng)過程中產(chǎn)生共振;在樣品放置孔上開有引腳固定孔,帶有引腳的CCD圖像傳感器可插入夾具本體的引腳固定孔中;
蓋板可覆蓋于樣品放置孔上,蓋板上設(shè)有平面階梯結(jié)構(gòu),與CCD圖像傳感器的玻璃平面和陶瓷平面組成的階梯結(jié)構(gòu)配合,蓋板與夾具本體連接以壓緊置于樣品放置孔上的CCD圖像傳感器,使沖擊力均勻分配到CCD圖像傳感器的各個(gè)平面。
夾具本體和蓋板為同種金屬材質(zhì),優(yōu)選鋁合金。
每個(gè)面的樣品放置孔厚度為0.6cm~1.3cm。
立方體結(jié)構(gòu)的六個(gè)面圍成中空結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)夾具本體的空間翻轉(zhuǎn),以完成60G~80G高量級(jí)振動(dòng)、3000G沖擊試驗(yàn)。
每個(gè)面的樣品放置孔上放置金、銀或鋁薄片,以實(shí)現(xiàn)CCD圖像傳感器與夾具本體剛性固定,并均勻受力。
引腳固定孔為盲孔或通孔。
引腳與引腳固定孔為間隙配合,配合間隙為0.2mm~0.5mm。
蓋板與樣品放置孔一對(duì)一設(shè)置。
每個(gè)面的樣品放置孔被一個(gè)蓋板全部覆蓋。
蓋板壓緊置于樣品放置孔上的CCD圖像傳感器時(shí),蓋板低于樣品放置孔的高度。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)本實(shí)用新型將夾具本體設(shè)計(jì)為立方體結(jié)構(gòu),每個(gè)面樣品放置孔厚度為0.6cm~1.3cm,六個(gè)面圍成中空結(jié)構(gòu),樣品放置孔軸對(duì)稱或中心對(duì)稱設(shè)計(jì),以防止在振動(dòng)過程中產(chǎn)生共振,造成樣品損傷;同時(shí)在設(shè)備對(duì)樣品重量有一定要 求的情況下,以完成60G~80G高量級(jí)振動(dòng)、3000G沖擊試驗(yàn),易于實(shí)現(xiàn)夾具本體的空間反轉(zhuǎn);
(2)本實(shí)用新型采用內(nèi)嵌式設(shè)計(jì),保證安裝固定CCD圖像傳感器后,CCD圖像傳感器和整個(gè)蓋板都處于夾具本體內(nèi)部,保證在力學(xué)試驗(yàn)中一次安裝CCD圖像傳感器,完成6個(gè)方向的振動(dòng)、沖擊試驗(yàn);
(3)本實(shí)用新型采用輕量化設(shè)計(jì),立方體結(jié)構(gòu)的六個(gè)面圍成中空結(jié)構(gòu),在保證夾具剛度的前提下,去除多余重量,保證夾具的輕量化,進(jìn)而可以完成高量級(jí)振動(dòng)、沖擊試驗(yàn)。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型夾具本體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型夾具本體的正投影示意圖;
圖3為本實(shí)用新型圖2的B-B向剖示圖;
圖4為本實(shí)用新型蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型圖4的A-A向剖視圖;
圖6為本實(shí)用新型CCD圖像傳感器主視圖;
圖7為本實(shí)用新型CCD圖像傳感器側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
本實(shí)用新型通過振動(dòng)試驗(yàn),模擬由導(dǎo)彈、高速推進(jìn)噴氣式飛機(jī)和火箭引擎裝置產(chǎn)生的更有特色的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,以驗(yàn)證振動(dòng)對(duì)陶瓷體、玻璃體、引腳或陶瓷體與玻璃體之間的密封是否造成缺陷或損傷。
本實(shí)用新型通過沖擊試驗(yàn),模擬在裝卸、運(yùn)輸或現(xiàn)場(chǎng)操作中由于突然受力或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)突然變化而產(chǎn)生的沖擊,這種類型的沖擊可能破壞工作特性或引起類似于因振動(dòng)太強(qiáng)而造成的損壞,若沖擊脈沖是重復(fù)性的,則損壞更嚴(yán)重。
本實(shí)用新型尤其模擬完成60G~80G高量級(jí)振動(dòng)、3000G沖擊試驗(yàn),以克服目前現(xiàn)有夾具設(shè)計(jì)中的難題,具體方案為:
如圖1~3所示,一種宇航用元器件試驗(yàn)結(jié)構(gòu),包括夾具本體1和蓋板3,夾具本體1為立方體結(jié)構(gòu),每個(gè)面為內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu),在每個(gè)面上設(shè)置有放置CCD圖像傳感器的樣品放置孔2,通過多次試驗(yàn),將每個(gè)面的樣品放置孔2厚度定為0.6cm~1.3cm時(shí),在振動(dòng)沖擊試驗(yàn)中,可保證足夠剛度的情況下,使夾具盡可能輕。
每個(gè)面上的樣品放置孔2軸對(duì)稱或中心對(duì)稱,以防止CCD圖像傳感器在振動(dòng)過程中產(chǎn)生共振;具體地,可將蓋板3與樣品放置孔2一對(duì)一設(shè)置或者每個(gè)面的樣品放置孔被一個(gè)蓋板全部覆蓋。
在樣品放置孔2上開有引腳固定孔,引腳固定孔設(shè)計(jì)為盲孔或通孔,帶有引腳的CCD圖像傳感器可插入夾具本體1的引腳固定孔中;引腳與引腳固定孔為間隙配合,經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,將配合間隙確定為0.2mm~0.5mm時(shí),可有效防止在振動(dòng)或沖擊過程中對(duì)引腳造成損傷。
如圖4~5所示,蓋板3可覆蓋于樣品放置孔2上,蓋板3上設(shè)有平面階梯結(jié)構(gòu),與CCD圖像傳感器的玻璃平面和陶瓷平面組成的階梯結(jié)構(gòu)配合(如圖6~7所示),蓋板3與夾具本體1連接以壓緊置于樣品放置孔2上的CCD圖像傳感器,使沖擊力均勻分配到CCD圖像傳感器的各個(gè)平面,確保在振動(dòng)、沖擊試驗(yàn)時(shí)玻璃蓋板不因?yàn)楫惓?yīng)力而碎裂。
夾具本體1和蓋板3為同種金屬材質(zhì),優(yōu)選鋁合金,防止CCD圖像傳感器與夾具本體1和蓋板3之間產(chǎn)生靜電,對(duì)CCD圖像傳感器造成損害。
立方體結(jié)構(gòu)的六個(gè)面圍成中空結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)夾具本體的空間翻轉(zhuǎn),以完成60G~80G高量級(jí)振動(dòng)、3000G沖擊試驗(yàn)。每個(gè)面的樣品放置孔2上放置金、銀或鋁薄片,以實(shí)現(xiàn)CCD圖像傳感器與夾具本體1剛性固定,并均勻受力。
蓋板3壓緊置于樣品放置孔2上的CCD圖像傳感器時(shí),蓋板3低于樣品放置孔2的高度。
試驗(yàn)時(shí),首先將CCD圖像傳感器插入引腳固定孔中,蓋上蓋板,使CCD圖像傳感器的雙平面與蓋板的雙受力面契合,然后將蓋板與夾具本體通過螺釘固 定。
通過在實(shí)際試驗(yàn)的結(jié)果證明,該夾具設(shè)計(jì)方法能夠滿足對(duì)宇航用CCD圖像傳感器進(jìn)行振動(dòng)、沖擊試驗(yàn)的要求。同時(shí)在機(jī)械加工中容易加工,精度容易保證,工序少,成本低。
本實(shí)用新型說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。